载流子的主要来源

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精选答案

人们已经知道，载流子就是电荷的载体（电荷的运输者），也就是能够移动的荷电粒子。在半导体的导电过程中运载电流的粒子，同时，可以是带负电的电子，也可以是带正电的空穴，带电荷的电子或空穴就叫载流子。

由于载流子的移动，输运电荷，就产生了电流。具有众多个载流子的物质就是导体，相反，载流子少，甚至没有载流子的物质就是绝缘体，而可以改变载流子数量的物质就是半导体。 每立方厘米中电子或空穴的数目就叫载流子浓度。

载流子的浓度是决定半导体电导率大小的主要因素，其单位是原子/cm3。在本征半导体中，电子和空穴的浓度是相等的。而在含有杂质和晶格缺陷的半导体中，电子和空穴的浓度不相等。把数目较多的载流子叫多数载流子，把数目较少的载流子叫少数载流子，例如，N型半导体中，电子是多数载流子，空穴就是少数载流子，而在P型半导体中正好相反，空穴是多数载流子，电子是少数载流子。

温度对半导体的载流子浓度有很大影响，无论是本征型还是N型或P型半导体，里面的载流子主要是靠热运动激发而产生，所以温度变化会使载流子浓度变化。其实，温度对载流子浓度不仅有影响，而且影响是非常强烈的。

温度变化几摄氏度，载流子浓度会变化几十倍，甚至上百倍。温度不变时，禁带宽度也会引起载流子浓度的巨大变化。 对于含杂质的半导体，载流子的来源，一方面由杂质产生，另一方面是由本身元素的电子从满带跳到导带产生的。

当温度不高时，载流子主要由杂质产生，第二个来源是次要的，当温度增加很高时，杂质原子可以释放的电子或空穴全部释放出来，第一个来源停止产生载流子，第二个来源产生的载流子可以赶上并大大超过第一来源，此时半导体将失去电子或空穴导电性，开始呈本征导电性（即同时由电子和空穴产生导电）。